1、遗传和变异第1章 遗传因子的发现 第2章 基因和染色体的关系第3章 基因的本质第4章 基因的表达第5章 基因突变及其他变异第6章 从杂交育种到基因工程第7章 现代生物进化理论1.什么是基因？2.基因在哪？3.基因是什么？4.基因有什么作用？5.基因是一层不变吗？6.基因有什么应用？第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）问题与探讨 人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的形状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。
2、这种观点也称作融合遗传。讨论：1.按照上述观点，当红花豌豆和白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？2.你同意上述观点吗？说说你的理由。教学重点和难点教学重点和难点 教学重点教学重点 1.1.对分离现象的解释及验证，分离定律。对分离现象的解释及验证，分离定律。2.2.假说假说演绎法。演绎法。教学难点教学难点 1.1.对分离现象的解释。对分离现象的解释。2.2.假说假说演绎法的研究思路。演绎法的研究思路。本节聚焦本节聚焦1.1.孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的？孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的？2.2.孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设？他又设孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设
3、？他又设计了什么实验来验证假设？计了什么实验来验证假设？3.3.分离定律的内容是什么？怎样用分离定律解释一分离定律的内容是什么？怎样用分离定律解释一些遗传现象？些遗传现象？4.4.如何运用假说如何运用假说演绎法进行科学探究？演绎法进行科学探究？一、豌豆用作遗传实验材料的优点一、豌豆用作遗传实验材料的优点1.豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，所以自然状态下一般是纯种。2.豌豆具有许多易于区分的相对性状。且能稳定的传给后代。4.子粒较多，数学统计分析结果更可靠。3.豌豆生长周期短，易于栽培。二、一对相对性状的杂交实验（一）相对性状 同种生物同一性状的不同表现称为相对性状。还有，不同个体在单位性状
4、上常有着各种不同的表现，例如，豌豆花色有红色和白色，种子形状有圆和皱、小麦的抗锈病与易染锈病、大麦的耐旱性与非耐旱性、人的眼睛不同颜色和不同肤色等。遗传学中把同一单位性状的相对差异，称为相对性状。孟德尔在研究单位性状的遗传时，就是用具有明显差异的相对性状来进行杂交试验的，只有这样，后代才能进行对比分析研究，从而找出差异，并发现遗传规律。二、一对相对性状的杂交实验二、一对相对性状的杂交实验1、去雄2、套袋3、授粉4、套袋（二）杂交实验人工异花授粉示意图人工异花授粉示意图人工异花传粉的步骤二、一对相对性状的杂交实验2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020
5、 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)父本-提供花粉母本-接受花粉1.选择亲本父本和母本：不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本，接受花粉的植株叫做母本。要求具有相对明显的相对性状，以便观察和分析。2.去雄：在花粉未成熟前去掉母本花的雄蕊，并套袋以防雌蕊受粉。（三）杂交实验的一般步骤 二、一对相对性状的杂交实验2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)3.授粉：取下母本花上的套袋，将父本花的成熟花粉撒在母本花的雌蕊柱头上。4.套袋：将纸袋再套上，以防外来花粉混杂，保证杂交实验的可靠性
6、和结论的准确性。5.挂牌、标记：注明杂交亲本的类型(基因型、表现型)，授粉日期等内容。二、一对相对性状的杂交实验2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)F2787 787 ：277 277 隐性性状显性性状3 3 ：1 1PF1矮矮高高子一代全是高茎（四）过程高高矮矮高高显性性状隐性性状性状分离二、一对相对性状的杂交实验2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢？为什么子二代中矮茎
7、的性状又出现了呢？F2中出现3:1的性状分离比是偶然的吗？二、一对相对性状的杂交实验2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)性状显性性状隐性行政F2的比茎的高度787（高）277（矮）2.96：1种子的性状5474（圆滑）1850（皱缩）2.84：1子叶的颜色6022（黄色）2001（绿色）3.01：1花的位置651（叶腋）207（茎顶）3.15：1种皮的颜色705（灰色）224（白色）2.95：1豆荚的性状882（饱满）299（不饱满）2.82：1豆荚颜色428（绿色）152（黄色）3.14：1二、一
8、对相对性状的杂交实验2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)看来，F2中出现3:1的性状分离比不是偶然的。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？二、一对相对性状的杂交实验2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)三、对分离现象的解释 孟德尔在观察和统计分析的基础之上，果断地摒弃了前人融合遗传的观点，用过严谨的推理和大胆的想像，对分离现象的原因提出了如下假说：1.生物的性状是由遗传因子决定的。（1）遗
9、传因子就像一个个独立的颗粒，既不相互融合，也不会在传递中消失。（2）显性遗传因子用大写字母表示(如D)，隐性遗传因子用小写字母表示(如d)。2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2.体细胞中遗传因子是成对存在的。（3）杂合子：遗传因子组成不同的个体。如F1杂种豌豆（2）纯合子：遗传因子组成相同的个体。如纯种高茎豌豆DD、纯种矮茎豌豆dd。（1）成对的理解两个遗传因子或相同或控制一对相对性状。如DD、Dd、dd。说明：纯合子能稳定遗传，即纯合子自交后代不会发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，即杂合子自交后
10、代会发生性状分离。三、对分离现象的解释2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)F2便有三种遗传因子组合类型，即DD、Dd和dd，且比例接近1:2:1。DD与Dd的个体表现为高茎，dd的个体表现为矮茎，比例接近3:1。如下图所示。3.生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有成对遗传因子中的一个。（3）遗传因子组成为Dd的生物体，产生的雌、雄配子各有D和d两种类型，且比值为1:1。（2）配子中遗传因子单个存在，只含有每对遗传因子中的一个。（1）生物体在形成生殖细
11、胞配子时，要经过减数分裂。4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。三、对分离现象的解释2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)P PF F1 1高茎高茎矮茎矮茎配子配子DDDDddddD Dd d高茎高茎配子配子DdDdDdDdF F1 1高茎高茎高茎高茎ddddDDDDDdDdDdDdD Dd dD Dd dDdDd高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎1 :2 :1 F F2 2高茎：矮茎=3:1孟德尔对遗传现象假说图解三、对分离现象的解释2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)20
12、19-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)三、对分离现象的解释1.1.与每个小组的实验结果与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预测的结果，即彩更接近预测的结果，即彩球组合类型数量比：球组合类型数量比：DDDD：DdDd：dd=1dd=1：2 2：1 1，彩球代，彩球代表的显性与隐性类型的数表的显性与隐性类型的数量比为量比为3 3：1.1.因为实验统计因为实验统计的样本数量越大，越接近的样本数量越大，越接近统计规律。统计规律。2.2.合理。因为甲、乙小桶合理。因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子，杂交
13、实验中的雌雄配子，从两个桶内分别随机抓取从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机上是模拟雌雄配子的随机组合，统计的样本数量也组合，统计的样本数量也足够大，出现了足够大，出现了3 3：1 1的结的结果。但孟德尔提出的假说果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验是否正确还需要实验来验证。证。2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)说明：测交是利用遗传组成未知的亲本和隐性亲本杂交，由于隐性亲本对另一亲本无显性作用，不会干扰另一亲本的性状表现，这样另一亲本的遗
14、传组成可通过后代的性状表现反向推知。（一）验证方法测交让F1（Dd）与隐性纯合子（dd）杂交。利用测交可判断某一个体的遗传因子组成，即可判断某一显性个体是纯合子还是杂合子。将该个体与隐性纯合子交配，如果测交后代只有一种性状，则该个体是纯合子，如果测交后代既有显性性状又有隐性性状，则该个体是杂合子。四、对分离现象解释的验证2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)（二）测交遗传图解测交F1隐形纯合子高茎矮茎ddDd配子测交后代种类比例高茎高茎矮茎矮茎1 ：1 预期结果使高茎与矮茎的比值是：1:1D Dd d
15、dd dDddd四、对分离现象解释的验证说明：测交后代的种类说明：测交后代的种类和比例数与和比例数与F1F1配子的种配子的种类和比例数一致。即测类和比例数一致。即测交后代中遗传因子的组交后代中遗传因子的组合种类及比例取决于合种类及比例取决于F1F1产生的配子种类及比例。产生的配子种类及比例。2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)（三）验证结果 孟德尔用杂种子一代高茎豌豆（Dd）与隐性纯合子矮茎豌豆（dd）杂交，在得到的166株后代中，87株是高茎，79株是矮茎，这两种性状的分离比接近1：1。孟德尔所做
16、的测交实验的结果验证了他的假说。即：1.F1是杂合子(Dd)；2.F1产生两种类型(D和d)且比例相等的配子；3.F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分离后的遗传因子分别进入到不同的配子中。四、对分离现象解释的验证2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)五、分离定律 孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，后人把它归纳为孟德尔第一定律，又称分离定律。即：（一）内容2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)（5
17、）观察子代样本数目足够多。（二）适用范围及条件1.范围（1）真核生物有性生殖的细胞核遗传。（2）一对等位基因控制的一对相对性状的遗传2.适用条件（2）雌雄配子结合的机会相等。（3）子二代不同基因型的个体存活率相同。（4）遗传因子间的显隐性关系为完全显性。五、分离定律2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)20
18、19-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)F1形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。F2性状表现类型及其比例_，遗传因子组成及其比例为_。31121高茎矮茎=DDDddd=2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释对分离现象的解释设计测交实验设计测交实验测交实验测交实验分离定律分离定律假假
19、说说演演绎绎法法实验实验现象现象假说假说推论推论验证验证理论理论2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)孟德尔的疑问：一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响？如果是豌豆的两对相对性状的杂交实验，孟德尔又该如何去解决？2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)自由组合定律自由组合定律
20、两对相对性状的杂交实验两对相对性状的杂交实验对自由组合现象的解释对自由组合现象的解释设计测交实验设计测交实验测交实验测交实验假假说说演演绎绎法法实验实验现象现象假说假说推论推论验证验证理论理论2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)本节聚焦本节聚焦1.1.孟德尔是怎样设计两对相对性状的杂交实验的？孟德尔是怎样设计两对相对性状的杂交实验的？2.2.自由组合定律的内容是什么？自
21、由组合定律的内容是什么？3.3.孟德尔成功的原因有哪些？他的研究方法和探孟德尔成功的原因有哪些？他的研究方法和探索精神给我们哪些启示？索精神给我们哪些启示？4.4.孟德尔遗传规律在生产和生活中有哪些应用？孟德尔遗传规律在生产和生活中有哪些应用？2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)一、两对相对性状的杂交实验观察实验，发现问题观察实验，发现问题F F1 1P PF F2 29 93 33 31 1：绿色皱粒绿色皱粒黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱
22、粒皱粒31531510110110810832321.这两对相对性状中，哪种表现型是显性性状？哪种是隐性性状？2.在F2中，除了有与亲本相同的表现型以外，还有两种与亲本完全不一样的性状组合。为什么？3.这与一对相对性状实验中F2的3:1的数量比有联系吗？2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)一、两对相对性状的杂交实验.四种表现型之间的比为：（一）实验现象 观察实验，发现问题观察实验，发现问题.为黄色圆粒 .中出现了不同性状之间的自由组合，出现了出现了亲本没有的性状组合 绿圆和黄皱说明黄色对绿色为显性，
23、圆粒对皱粒为显性。F F1 1P PF F2 29 93 33 31 1：绿色皱粒绿色皱粒黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒31531510110110810832322019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)（二）对每一对相对性状单独进行分析粒粒形形粒粒色色315+108=423315+108=423其中其中 圆粒圆粒皱粒皱粒黄色黄色绿色绿色101+32=133101+32=133315+101=416315+101=416108+32=14
24、0108+32=14031313131圆粒种子圆粒种子皱粒种子皱粒种子黄色种子黄色种子绿色种子绿色种子F F1 1P PF F2 29 93 33 31 1：绿色皱粒绿色皱粒黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒3153151011011081083232一、两对相对性状的杂交实验观察实验，发现问题观察实验，发现问题将两对相对性状的遗传一并考虑，它们之间是什么关系呢？一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响？一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响？每一对相对性状的传递规律仍然遵循着_。分离定律2019-2020 必修2 第1章 遗
25、传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)即F2中黄色占3/4，绿色占1/4；圆粒占3/4，皱粒占1/4。故也可从理论上推导F2的四种性状表现之比：黄色圆粒3/43/49/16；黄色皱粒3/41/43/16；绿色圆粒1/43/43/16；绿色皱粒1/41/41/16。一、两对相对性状的杂交实验观察实验，发现问题观察实验，发现问题将两对相对性状的遗传一并考虑，它们之间是什么关系呢？2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)如果把两对性状联系在一起分析，F2
26、出现的四种表现型的比（黄色：绿色）*（圆粒：皱粒）（3：1）*（3：1）即：黄圆：黄皱：绿圆：绿皱 9331在F1自交后代中出现了两种与亲本不同的性状，这是为什么呢？从数学角度分析，9:3:3:1与3:1能否建立数学联系，这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示？一、两对相对性状的杂交实验2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)二、对自由组合现象的解释1.豌豆种子的颜色和形状，这两种性状是由两对遗传因子决定的。假设由Y和y控制黄色和绿色，R和r控制园粒和皱粒，则：两亲本的遗传因子组成为：YYRR和yyr
27、r，两者杂交得到的F1的遗传因子组成为：YyRr。2.F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。这样F1产生的雌配子和雄配子各有四种：YR、Yr、yR、yr它们之间的数量比为：1:1:1:1。3.受精时，雌雄配子的结合是随机的。（一）分析问题提出假说分析问题，提出假说分析问题，提出假说2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)（二）对自由组合现象的解释的图解F F1 1YRYRyryr黄色圆粒黄色圆粒YyRrYyRryryrYRYRYrYryRyRF F1 1配子配子P P配子
28、配子形成配子时，控制相同性状的遗传因子彼此分离。2.F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。1.两对相对性状由两对遗传因子控制。YYRRYYRR黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒P P r r yy二、对自由组合现象的解释2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)Y YR RY YR RY YR Ry yr rY YR Ry yR RY YR RY Yr rY YR Ry yR RY YR Ry yr ry yR Ry yR Ry yR Ry yr r93319331F23.受
29、精时，雌雄配子的结合是随机的YRYRyRyRYrYryryrYRYRyryrYrYryRyRY YR RY Yr rY YR Ry yr r YYYYrr rr YyYyrr rrY YR Ry yr ry yR Ry yr r YyYyrr rr YyYyrr rr结合方式有结合方式有_种种表现型表现型_种种基因型基因型_种种9 9 黄圆黄圆3 3 黄皱黄皱1 1 YYrr YYrr 2 2 Yyrr Yyrr3 3 绿圆绿圆1 1 yyRR yyRR 2 2 yyRryyRr1 1 绿皱绿皱1 1 yyrryyrr16169 94 42 2 YyRRYyRR2 2 YYRr YYRr 4
30、4 YyRrYyRr1 1 YYRRYYRR 9/169/163/163/163/163/161/161/16二、对自由组合现象的解释2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)YRYRYRyrYRyRYRYrYRYrYRyRYRyrYRyrYRyr r r Yy r r Yy r r YYyRyRyRyryRyr r r yy基因型特点及比例纯合子：YYRR、YYrr、yyRR、yyrr 各占1/16，共占1/4杂合子双杂合子：YyRr，占1/4单杂合子：YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr各占2/16
31、，共占1/2二、对自由组合现象的解释2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)三、对自由组合现象解释的验证（一）方法 测交法，即让F1个体与双隐性纯合个体进行杂交。YyRryyrr2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)YyYyRrRryyyyRrRrYyYyrrrryyyyrrrrYRYRyryryRyRYrYryryr配子测交后代1 :1 :1 :11 :1 :1 :1YyRr杂种子一代yyrr隐性纯合子测交（
32、二）测交实验过程的图解三、对自由组合现象解释的验证2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)表现型项目黄圆黄皱绿圆绿皱实际子粒数F1作母本31272626F1作父本24222526不同性状的数量比 1 ：1：1 ：1 测交实验的结果符合预期的设想，因此可以证明，上述对两对相对性状的遗传规律的解释是完全正确的。实 际 结 果（三）测交的实验结果对自由组合现象解释的验证三、对自由组合现象解释的验证2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发
33、现(82张PPT)孟德尔测交实验结果与预期的结果相符，从而证实了：（1）F1是杂合子；（2）F1产生配子种类且比值相为1：1：1：1；（3）F1在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不成对的遗传因子自由组合。三、对自由组合现象解释的验证2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)（四）作用1.测定F1产生的配子的种类及比例；2.测定F1遗传因子的组成；3.判定F1在形成配子时遗传因子的行为。三、对自由组合现象解释的验证2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修
34、2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。四、自由组合定律（一）内容（二）遗传因子的自由组合所具有的特性2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)（四）基因的关系控制不同性状的基因的分离和组合是互不干扰的。（三）适用范围 进行有性生殖的真核生物中，两对或多对相对性状的遗传。四、自由组合定律2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必
35、修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)在孟德尔之前，也很多科学家对生物的遗传做了深入的研究，其中有拉马克、达尔文和魏斯曼等科学家。但是在当时有一种深入人心的观点那就是：融合遗传理论。为什么孟德尔对生物的遗传研究获得了空前的成功呢？2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)（Mendel,1822-1884Mendel,1822-1884）是现代遗传学的奠基人，出生于贫苦农民家庭，年轻时进入修道院。1851年被派到维也纳大学学习。1854年返回修道院任职。1857年开始在修道院的花园做豌豆遗传试验。1
36、865年发表了题为“植物杂交实验”的划时代论文。但当时并未引起人们注意。直到1900年才引起遗传学家、育种家的高度重视，现代遗传学迅速发展起来。五、孟德尔实验方法的启示2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)为什么孟德尔的遗传规律，从为什么孟德尔的遗传规律，从18651865年发表，直到年发表，直到19001900年才被学年才被学术界所承认和认可？术界所承认和认可？五、孟德尔实验方法的启示2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现
37、(82张PPT)在孟德尔发现遗传规律之前，在孟德尔发现遗传规律之前，一些研究杂交育种的专家对杂种后一些研究杂交育种的专家对杂种后代出现性状分离的现象早已熟知，代出现性状分离的现象早已熟知，但是他们往往把一种生物的许多性但是他们往往把一种生物的许多性状作为研究对象，并且没有对实验状作为研究对象，并且没有对实验数据做深入的统计学分析。数据做深入的统计学分析。孟德尔对杂交实验的研究也不孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年时间是一帆风顺的。他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获。主研究山柳菊，结果却一无所获。主要原因是：（要原因是：（1 1）山柳菊没有既容易）山柳菊没有既容易区分又
38、可以继续观察的相对性状；区分又可以继续观察的相对性状；（2 2）当时没有人知道山柳菊有时进）当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；行有性生殖，有时进行无性生殖；（3 3）山柳菊的花小，难以做人工杂）山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。交实验。讨论 1.用豌豆做杂交实验的材料有哪些优点？这说明实验材料的选择在科学研究中其怎么样的作用？2.如果孟德尔对相对性状遗传的研究，不是从一对到多对，他能发现遗传规律吗？3.如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能做出对分离现象的解释？4.孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？5.除了创造
39、性地运用科学方法外，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些？五、孟德尔实验方法的启示（二）获得成功的原因（二）获得成功的原因2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)五、孟德尔实验方法的启示1.1.用豌豆做杂交实验的材料有哪些优点？这说明实验材料的选用豌豆做杂交实验的材料有哪些优点？这说明实验材料的选择在科学研究中其怎么样的作用？择在科学研究中其怎么样的作用？提示：豌豆适于作杂交实验材料的优点有：提示：豌豆适于作杂交实验材料的优点有：（1 1）具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎）具有稳定的易于区
40、分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎的高度在的高度在1.51.52.0m2.0m，矮茎高度仅为，矮茎高度仅为0.3m0.3m左右，易于观察和区左右，易于观察和区分；分；（2 2）豌豆严格自花授粉，在自然状态下可获得纯种，纯种杂）豌豆严格自花授粉，在自然状态下可获得纯种，纯种杂交获得杂合子；交获得杂合子；（3 3）花比较大，易于做人工杂交实验。）花比较大，易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计，所有科
41、学地选择实验材料是科学研实验结果进行量化统计，所有科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。究取得成功的重要保障之一。2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2.2.如果孟德尔对相对性状遗传的研究，不是从一对到多对，他如果孟德尔对相对性状遗传的研究，不是从一对到多对，他能发现遗传规律吗？能发现遗传规律吗？提示：如果孟德尔只是研究对对相对性状的遗传，很难从数学提示：如果孟德尔只是研究对对相对性状的遗传，很难从数学统计中很难发现遗传规律，因为如果研究统计中很难发现遗传规律，因为如果研究n n对相对
42、性状，将会对相对性状，将会有有2n2n个形状组合，这是很难统计的，也很难从数学统计中发现个形状组合，这是很难统计的，也很难从数学统计中发现问题，揭示生物的遗传规律。这也是前人爱遗传杂交实验中留问题，揭示生物的遗传规律。这也是前人爱遗传杂交实验中留下的经验与教训，孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验，改下的经验与教训，孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验，改变实验方法，从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验方法，变实验方法，从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验方法，从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。五、孟德尔实验方法的启示2019-2020 必
43、修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)3.3.如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能做出对如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能做出对分离现象的解释？分离现象的解释？提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难做出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物做出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状得遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发他揭示其实性状得遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识
44、到数学概率，也是用于生质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也是用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。理和分析。五、孟德尔实验方法的启示2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)4.4.孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？为什么还要设计测交实验进行验证呢？提示：作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，提示：作为一种
45、正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果。可以参考教科书对还应该能够预测另一些实验结果。可以参考教科书对“假假说说演绎法演绎法”的解释。的解释。五、孟德尔实验方法的启示2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)5.5.除了创造性地运用科学方法外，你认为孟德尔获得成功的原除了创造性地运用科学方法外，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些？因还有哪些？提示：提示：（1 1）扎实的知识基础和对科学的热爱。）扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔维也纳大学进修学习时，通过孟德尔维也纳大学进修学
46、习时，通过对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习，使他收到等进化思想。同时孟德尔还学习，使他收到“数学方法可以应用于各门自然科学之数学方法可以应用于各门自然科学之中中”的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。（2 2）严谨的科学态度。）严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的
47、研究是从观察遗传现象出发，提出问题，孟德尔对杂交实验的研究是从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，光作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，光是豌豆的杂交实验，他就没有局限性对实验结果的简单描述和归纳。是豌豆的杂交实验，他就没有局限性对实验结果的简单描述和归纳。（3 3）勤于实践。）勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中，连续进行了孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中，连续进行了8 8年的研究，并年的研究，并且对没对实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。且对没对实验的结果进行统计分
48、析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。（4 4）敢于向传统挑战。）敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性遗传颗粒性遗传”的思想，这是的思想，这是对传统的遗传观念的挑战。对传统的遗传观念的挑战。五、孟德尔实验方法的启示2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)（二）获得成功的原因（1）豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，所以自然状态下一般是纯种。（2）豌豆具有许多易于区分的相对性状。且能稳定的传给后代。说明：前两个优点是最主要的。（4）子粒较多，数学统计分析结果更可靠
49、。（3）豌豆生长周期短，易于栽培。1.1.精心选择实验材料精心选择实验材料五、孟德尔实验方法的启示2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)（二）获得成功的原因2.2.精心设计实验方法精心设计实验方法 实验设计是科学方法学的重要组成成分。孟德尔的实验设计是科学方法学的重要组成成分。孟德尔的成功还归因于采取单因子分析法，及分别地观察和分析成功还归因于采取单因子分析法，及分别地观察和分析在一个时期内的一对性状的差异，最大限度地排除各种在一个时期内的一对性状的差异，最大限度地排除各种复杂因素的干扰。复杂因素的干
50、扰。五、孟德尔实验方法的启示2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)2019-2020 必修2 第1章 遗传因子的发现(82张PPT)3.3.精确的统计分析精确的统计分析 对杂交实验的子代中出现的性状进行分类、计数对杂交实验的子代中出现的性状进行分类、计数和数学的归纳。由于孟德尔有数学和统计学家的头脑和数学的归纳。由于孟德尔有数学和统计学家的头脑和训练，他从一个简单的二项式展开式的各项系数中，和训练，他从一个简单的二项式展开式的各项系数中，找到了豌豆杂交实验显示出来的规律性，并深刻地认找到了豌豆杂交实验显示出来的规律性，并深刻地认识到识到1:1/3:11:1/3:1数
